| dc.description.abstract | Bakgrunnen for hovedprosjektet er at ABB Robotics er i gang med et kostnad – og reduksjonsprosjekt; ” Step Change”. De vil med dette prøve å skifte ut gamle og dyre innkjøpte løsninger med nye egenproduserte løsninger som skal være billigere og bedre.
Vi utarbeidet oppgavetekst og tittel ut ifra oppgaven vi fikk av ABB. Rapporten er en dokumentasjon på løsningene vi har kommet fram til. Oppgaven går ut på å lage et alternativ til den gamle løsningen, som hovedsaklig baserer seg på innkjøpte Exi barrierer. Exi barrierene er svært dyre.
Oppgaven vil omfatte følgende problemstillinger med løsning:
Vårt kretskort er et grensesnitt mellom trykksensorene og et eksternt kort.
Kortet er supplert med 24 V eksternt. Denne blir videre brukt til å lage de andre spenningene vi trenger. For å løse dette brukte vi spenningsregulatorer.
Trykksensorene står i et eksplosjons farlig område og derfor måtte vi begrense spenningene og strømmene ut til dette området, slik at antennelsesenergien ut er under 60 µJ. Dette løste vi ved å begrense spenningen til 5 V og strømmen til 33,3 mA ut til trykksensorene. Energien er da langt under grensen.
Signalet fra trykk sensorene er på 0-100 mV. Et krav fra ABB er det skal ha en offsetjustering på ± 100 mV. Trykksensorsignalet er svært lite. Ved hjelp av en opamp og et nettverk av motstandere forsterket vi signalet og løste offsetjusteringen. Dette medførte at vi får et område på 300 mV inn til A/D omformeren. Arbeidsområdet til trykksensoren er bare 100 mV og derfor gikk vi opp fra en 12 bit A/D omformer som ABB har i den gamle løsningen til en 14 bit A/D omformer. Dette for å tilfredsstille ABBs krav til oppløsning.
For å ha en plass til å lagre de målte verdiene valgte vi en mikrokontroller. Kravet til mikrokontrolleren var at den skulle ha to SPI linjer, for kommunikasjon med A/D omformeren og det eksterne kortet. I tillegg måtte den kunne programmeres med ABBs eksisterende programmeringsverktøy.
For kommunikasjon med det eksterne kortet hadde vi flere valgmuligheter. En mulighet var å lage zenerbarriere slik at eventuelle feil fra det eksterne kortet ikke skulle kunne gi en eksplosjon, eller vi kunne lage et galvanisk skille. Vi valgt å lage et galvanisk skille ved hjelp av fiberoptiske kabler, dette er en svært moderne og billig løsning.
Vi måtte sikre oss mot at 230 V AC kunne komme inn på kortet vårt ved en eventuell ekstern feil. Vi prøvde å løse dette selv uten å komme fram til en løsning som ville la seg realiseres. Dermed valgte vi en løsning som ABB har benyttet på et annet kretskort. Vi sjekket at sikringen ville ryke før vi får 230 V AC inn i det eksplosjonsfarlige område. | en |
